DE8230782U1 - Mauerstein mit einer daemmeinlage - Google Patents

Description

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Mauerstein mit einer Dämmeinläge

Die Erfindung betrifft einen Mauerstein gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
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Bei der Herstellung von Mauersteinen und Hohlblöcken mit nachträglich einzuschiebenden Wärmedämmplatten, die in vielen Variationen bekannt sind (z.B. aus DB-OS 28 44 182)/ werden die Hohlräume für die Dämmeinlagen zunächst als Taschen ausgespart. Die verschiedenen Teile derartiger Stein~ sind durch Steinverbindungsstege zusammengehalten, die unerv/ünschte Wärmebrücken bilden. Steinverbindungsstege sind auch in Hohlblocksteinen notwendig, bei deren Herstellung kammförmige Wärmedämmeinlagen aus Polystyrol-Hartschaum, in die zur vertikal förmschlüssigen Verbindung mit den Steinteilen Vertiefungen eingeformt sind, bereits in der Steinform kraftschlüssig mit dem Steinmaterial umgössen werden (DE-Gbm 82 00 053).

Ferner gibt es Mauersteine*mit ununterbrochen durchgehender Wärmedämmung z.B. in Form von zwischen zwei Steinschalen aus Beton eingeklebten oder durch PU-Schaum gehaltenen geraden Dämmplatten. Nach bestehenden Vorschriften müssen die äußeren Steinschalen solcher Steine mindestens 11,5 cm und (wegen der Deckenlasten) die inneren Steinschalen schon bei I zwei Etagen mindestens 17,5 cm dick sein. Hinzu kommt die Dicke der Dämmplatte mit etwa 6 bis 8 cm; in der Praxis muß die Gesamtdicke eines solchen Steins mindestens 37 bis 38 cm betragen. Da das Gewicht eines solchen Steins bei 50 cm Steinlänge mit über 35 kg zu hoch ist, muß man kleinere Formate wählen, die aber außer Mehrarbeit beim Verlegen auch mehr Fugen und dadurch bedingte Wärmebrücken zur Folge haben. Außerdem müssen die beiden Steinschalen am Bau in den Lager-

fügen mit, fünf verzinkten Eisendrahtankern pro qm Waiidflache verbunden Werden. Die Drahtanker erhöhen nicht nur den Aufwand/ söndörn bilden auch zusätzliche Wärmebrücken Und verschlechtern die Wärmedämmung Um etwa 20%* S

Ähnliche Probleme bestehen bei einem aus d'er OE-PS 352 602 bekannten Betonstein/ dessen bei der Herstellung des Steins in den Beton eingebettete / durch horizontalen Formschluß und Reibung unlösbar befestigte Dämmeinlage aus Polystyrol-

1Ö Schaumstoff im wesentlichen nur in Längsrichtung des Steins nahe seiner einen Längsseite verläuft. In einer aus der artigen Steinen errichteten Wand ist die Verbindung der beiden Betonschalenteile allein durch die Dämmeinlage in vielen Fällen unzureichend, wejjhalb sie wie bei den erwähn-

Ϊ5 ten geklebten Steinen durch Eisenanker in den Lagerfugen verbunden werden müssen. Außerdem müßte der dünne Schalenteil des bekannten Steins aus Festigkeitsgründen in der Praxis so dick sein (etwa 11/5 cm), daß sich ein zu hohes Steingewicht ergeben würde.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach herstellbaren und verlegbaren, insbesondere nicht zu schweren Mauerstein mit optimaler Wärmedämmung zu schaffen, bei dem der gegenseitige Zusammenhalt der inneren und äusseren Steinschalenteile keiner Eisenanker bedarf, sondern durch den Verbund der Steine in der Wand gefördert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Mauerstein gelöst.

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Die hier beschriebenen Steine können so verlegt werden, daß ihre beiden Schalenteile, da sie jeweils auf beiden Se..ten der mittleren vertikalen Steinlängsebene liegen, durch die Belastung der jeweils über ihnen liegenden Steine bzw. durch die Decke zusammengehalten werden. Außerdem kann wegen des Querverlaufs der Dämmeinlage diese relativ nahe

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1 (weniger¹ als die oben erwähnten 11,5 cm) an die Steinseite reichen Und die Gesamtdicke des Steins gerincfei* säin als bisher*

5 An einem Aüsführungsbeispiel wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

I Figur 1 eine isometrische Darstellung des Steins mit ein-

I gebetteter Dämmeinlage ( in Draufsicht bei der PIO-

I 10 duktion und der Dämmeinlage selbst (vor dem Ein-J, schub in die Form) ;

Figur 2 einen Trennstein;

I Figur 3A und B zwei verschiedene Ecksteine;

I 15 Figur 4 den Verlauf der Dämmeinlagen in zwei aüfeinander-

I- folgenden Steinschichten einer Wand;

^ Figur 5 die Draufsicht auf den Stein gemäß Fig.1 (Von unten)

', in seiner Lage bezüglich eines über ihm liegenden

I ₂₀ Steins;

■i Figur 6 einen Wandquerschnitt mit Deckenbelastung; und

? Figur 7 eine andere Ausführungsform.

25 Der in Figur 1 dargestellte, in der Praxis z.B. 50 cm lange Stein besteht aus zwei Schalenteilen 2 bzw. 2¹ aus Leichtbeton, die vollständig durch eine allgemein W-förmige Dämmeinlage 1 aus Polystyrol-Hartschaum getrennt und mit dieser ; formschlüssig unlösbar verbunden sind. Die nur zur Ver-

; 30 deutlichung ihrer Gestalt auch gesondert unter dem Stein

dargestellte Dämmeinlage 1 liegt symmetrisch zur mittleren vertikalen Querebene des Steins; da auch die vertikalen mittleren Längsebenen des Steins und der Dämmeinlage zusammenfallen, teilt letztere den Stein in zwei Schalenteile 35 ähnlicher Form und etwa gleicher Fläche.

Dem jede gegenseitige Bewegung in horizontaler Richtung verhindernden Formschluß dienen bei dem dargestellten Bei-

spiel die der Dämmeinlage 1 angeformten unterschiedlichen vertikal verlaufenden Zähne 3, von denen einige schwalbenschwanzartig , andere dreieckig und wieder andere rechtwinklig sind und mit ihren Ecken in verschiedene Richtungen weisen, wie dies genauer der Zeichnung zu entnehmen ist. Die Form der Zähne 3 ist so gewählt, daß auch bei einem gewissen Schwund oder "Kriechen" des Betons {z.B. in der Größenordnung von 0,1 mm) immer noch einige Ecken und Kanten die Teile unbeweglich und verwindungssteif zusammenhalten, d.h. auch dann können sich die Schalenteile 2 und 2¹ nicht lockern. Im übrigen gewährleisten die den Stein zusammenhaltenden Zähne 3 eine gute Belastbarkeit des Steins. Zu demselben Zweck wird für die Dämmeinlage 1 ein relativ hohen Zug- und Schubspannungen widerstehendes Hartschaummaterial gewählt, das mindestens einen Rohstoff anteil von 25 kg/m³ (z.B. PS 28) aufweist und au£erdem schwer entflammbar (Klasse B1) sein soll.

Dem vertikalen Formschluß zwischen der Dämmeinlage 1 und den Schalenteilen 2,2' dienen mehrere horizontale Absätze 4, von denen sich darstellungsgemäß einige am unteren Ende einiger der Zähne 3 und andere am oberen Ende anderer Zähne befinden, so daß die vertikal um z.B. 5 mm verjüngten Teile der Zähne bis zur jeweiligen horizontalen Oberfläche der Dämmeinlage 1 reichen.' Die Absätze 4 können jeweils an einander entsprechenden Stellen auf beiden Seiten der mittleren vertikalen Symmetriequerebene unten bzw. oben angeordnet sein, und zwar zweckmässig jeweils an den den Steinlängsseiten zugewandten Flächen, d.h. an den fünf Spitzen des "W". Im Gegensatz zu dem dargestellten Beispiel (vgl. die in Figur 1 hinteren Absätze 4) kann die Dämmeinlage 1 auch so gestaltet sein, daß sie in einer vertikalen Längsebene beliebig um 180° gedreht werden könnte (vgl. die in Fig. 1 vorderen Absätze 4).

Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, sind die Stößfügen auf der einen Seite der mittleren vertikalen Längsebene

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des Steins als Nut bzw. Feder und auf der anderen Seite als Feder bzw. Nut ausgebildet, so daß die Steine (wahlweise im Anschluß an einen linken oder rechten Eckstein bei Drehung um 180" von Schicht zur Schicht, wie anhand von Fig. 4 noch erläutert wird) in der Lage zusammenpassen, bei der die jeweiligen Enden der Dämmeinlagen 1 genau fluchtend zusammenstoßen. Vorzugsweise springt die Dämmeinlage 1 an den Stoßfugen 10 des Steins etwa 2-3 mm über das benachbarte Steinmaterial vor, damit die Dämmeinlagen benachbarter Steine sich in den Stoßfugen lückenlos und "knirschend" berühren; die Dämmeinlagen werden bei der Herstellung unter Berücksichtigung der möglichen Toleranzen auch des Steinmaterials entsprechend bemessen. Da die Dämmeinlagen selbst eine Toleranz von nur _+ 0,5 mm haben, bestimmen sie relativ genau die Länge der Wand. Auch an den oberen und/oder unteren Lagerfugen können die Dämmeinlagen aus ähnlichen Gründen um die Dicke des Lagerfugenmörtels hervorragen (nicht dargestellt), um die Mörtelfugen zu unterbrechen und zu dämmen.
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Die Dämmeinlage der hier beschriebenen Steine ist (wie nach der erwähnten OE-PS 352 602) mit Beton umgössen. Zum Herstellen des in Fig. 1 .dargestellten Steins wird die vorgeformte Dämmeinlage 1 in eine bei 6 angedeutete Schablone eingesetzt und mit der Schablone unter den der äußeren Gestalt des Steins entsprechenden Formkasten geschoben. Der Formkasten wird von oben her auf die Schablone gesenkt und hebt mit Hilfe von konischen Dornen, die in einer der Gestalt der Dämmeinlage entsprechenden Abdeckung des Formkastens vorgesehen sind und später die bei 7 in der Dämmeinlage 1 sichtbaren Löcher hinterlassen, die Dämmeinlage aus der Schablone heraus* Dann wird die Schablone entfernt und der Formkasten mit der Dämmeinlage erneut abgesenkt, bis er auf einem Prodüktiönsblech steht. Zur besseren Ausrichtung wird die Dämmeinlage in dem Formkasten an ihren Enden mit zwei Vertikalen Spitzenleisten gehalten, die den in

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Fig. 1 ebenfalls erkennbaren dreieckförmigen Rillen 8 entsprechen. Auch an seiner in Fig. 1 unteren Fläche kann die Dänuneinlage durch konische Dorne gehalten werden. Der nun von oben in den Formkasten eingefüllte Beton wird gerüttelt und unter Verdichtung durch einen der Form de*:· Schalenteile 2,2' entsprechenden Stempel gegen die Dänuneinlage 1 gepresst, wobei alle Ausnehmungen hinter den Zähnen 3 ausgefüllt werden. Zur Gewichtserleichterung können in das Steinmaterial vertikale Löcher 9 eingeformt sein, die auf der in Fig. 1 unteren Seite gegen die Lagerfläche geschlossen sind. Am Bau werden die Steine mit den Löchern nach unten verlegt, damit kein Lagerfugenmörtel eindringen kann.

Der in Fig. 2 dargestellte Trennstein kann jeweils an den Stellen der Scheitelpunkte der W-förmigen Dämmeinlage 1 mit Hilfe der Trennschlitze 12 zerteilt, d.h. in einen Stein mit 1/4, 1/2 oder 3/4 der Länge des Normalsteins gemäß Fig. 1 "erwandelt werden. Davon abgesehen entspricht der TrennsteLn genau dem Stein normaler Länge, kann also auch als solcher verwendet werden.

Die in Fig. 3A und 3B dargestellten Ecksteine 1ό bzw. 14 unterscheiden sich von den Normalsteinen durch die Stoßfuge 15 bzw. 15' in der einen bzw. anderen Längsseite des Steins. Die Stoßfugen 15 bzw. 15' haben eine zu der einen (in Fig. 1 linken) Stoßfuge 10 eines Normalsteins passende Nut- und Feder-Profilierung. Damit auch hier die (ebenfalls etwas über das benachbarte Steinmaterial vorspringenden) Dämmeinlagen 16 bzw. 16' der Ecksteine genau auf die Dämmeinlage 1 im Federteil der StGßfuge des angrenzenden Normalsteins stoßen, haben sie eine entsprechend abgewandelte Form, nämlich den dargestellten annähernd V- bzw. S-förmigen Verlauf zwischen den aufeinander senkrecht stehenden Stoßfugen 10 und 15 bzw. 15% Die beiden verschieden.*** Eak>*„ steine 13,14, von denen der eine als linket Und der andere· als rechter Eckstein dient, sind so gestaltet, daß sie in derselben Ecke in zwei aufeinanderfolgenden Steinschichten

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in Verbindung mit zueinander horizontal um 180° verdrehten Normalsteinen verwendet werden können, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Fig. 4 erläutert die Verwendung der beschriebenen Mauersteine einschließlich der Ecksteine 13,14 (die hier in ihrer Normallage am Bau von oben gesehen, d.h. gegenüber den übrigen Figuren umgedreht dargestellt sind) in zwei aufeinanderfolgenden Steinschichten eines Eckverbandes.

Es ist zu beachten, daß sich die Dämmeinlagen 1,16,16'

in jeder Steinschicht wellenförmig und auch über die Ecken un unterbrochen fortsetzen, und daß die Normalsteine der einen Schicht bezüglich der jeweils anderen Schicht horizontal um 180° gedreht sind. Bei dem dargestellten Beispiel kreuzen dadurch die schräg verlaufenden Teile der Dämmeirilagen übereinanderliegender Steine einander rechtwinklig, doch ist dies nicht unbedingt notwendig. Der Verlauf der Dämmeinlagen 1 läßt sich auch als zwei einander überlagerte, um den Winkel π gegeneinander verschobene sinusartige Kurven beschreiben und ist deshalb wesentlich, weil die äußeren und inneren Schalenteile 2,2' jedes Steins durch längs der Steinmitte (d.h. in Längsrichtung der Wand) abwechselnd auf ihnen liegende Steinteile oder die Decke belastet und miteinander verbunden und dadurch zusätzlich zu dem Formschluß durch die Dämmeinlage 1 fest zusammengehalten werden. Derselbe Zweck läßt sich offensichtlich auch dann erreichen, wenn die Steine aufeinanderfolgender Schichten nicht gemäß Fig. 4 um 180° gedreht und um die jeweils halbe Steinlänge versetzt, sondern in der jeweils selben Orientierung um nur 1/4 Stein13nge versetzt verlegt werden, doch würde dies eine andere Eckenausbildung erfordern.

Aus Fig. 5 und 6 wird der Vorteil der Selbsthalterung der hier beschriebenen Steine noch klarer. Fig. 5 zeigt wieder einen Normalstein von unten und läßt auch andeutungsweise die Dämmeinlagen 1 ' Und die Lacye der Schalentsile de2 darüberliegenden, bei der gestrichelten Llriie 20 im fflittigen Steinverband aneinanderstoßendenSteine erkennen. Je-

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Weils zwischen den "WellenmaJcima" ergeben sich längs der Steihmititen Von unten bis zur Decke durch alle Steinschicht ten eineir Wand durchgehende Steinkerne 21 / bei dem beschriebenen Seispiel vier im Querschnitt- annähernd qüadratische Kerne pio Normaisteinlänge/ von denen jeder¹ Kern von Schicht zur Schicht abwechselnd aus inneren und äußeren Schalenteilen besteht/ ohne daß dadurch die Wärmedämmung Unterbrochen wird. Durch die wechselnde außermittige Be*- lastung der Wand durch die Decke 22 (Fig. 6) wird der Zusammenhalt der Steinteile gefördert. Vorteilhaft ist zugleich/ daß die Deckenlast auf beide Schälenteile verteilt ist.

Es versteht sich, daß für den Zusammenhalt der beiden Schalenteile jedes Steins durch die statische Belastung in der Wand die einzelnen Dämmeinlagen der Steine nicht unbedingt die gezeigte W- und M-Form haben müssen, sondern auch in einer anderen Gestalt die mittlere vertikale Längsebene des Steins schneiden können. Figur 7 zeigt beispielsweise eine Draufsicht auf eine U- oder mäanderartig verlaufende Dämmeinlage (ohne das nur im Umriß angedeutete Steinmaterial) , deren senkrecht zur Längsrichtung liegende, also in Wärmeflußrichtung verlaufende Schenkel etwas schmaler sein können, was den Vorteil hat, daß mehr Platz für die Stein-Überlappungen in der Steinmitte (Kerne 21) zur Verfügung steht. Auch sind die verschiedenartigen Zähne 3 des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels nicht unbedingt erforderlich; für einfacher gestaltete Dämmeinlagen können dickere scihwalbenschwanzförmige Zähne bzw. entsprechende Ausnehmungen genügen, die beispielsweise etwa auf halber Steinhöhe einen Absatz für den vertikalen Formschluß haben können. Gemäß Fig. 7 muß dieser Absatz 4 in den schwalbenschwanzförmigen Ausnehmungen nicht deren ganze Tiefe einnehmen, so daß die Verzahnung über die gesamte vertikale Höhe horizontal formschlüssig ist.

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In der Praxis würde festgestellt/ daß aus Steinen der be* söhriebenen Art errichtete Wände mit einer Dicke von nur 30 cm ausreichende statische Stabilität ohne besondere Sicherungsmittel (wie Eisehankeir) Und einen k-Wert von weniger als 0,40 W/m*K haben.

Claims (1)

1. Ansprüche:

   1.) Mauerstein für den Hochbau mit einer über die gesamte
   Steinhöhe zwischen den Stoßfugen durchgehenden Dämmeinlage aus mechanisch belastbarem Wärmedämmmaterial wie z.B. Polystyrol-Hartschaum, die zwei aus dem Steinmaterial , insbesondere Beton, bestehende Schalenteile vollständig voneinander trennt, welche an der Dämmeinlage durch Verzahmingen formschlüssig befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmeinlage (1) schräg oder quer zur Wandlängsrichtung des Steins verlaufend seine mittlere vertikale Längsebene schneidet.

   2.) Mauerstein nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Dämmeinlage (1) getrennten

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   Schalenteile (2,2') im Horizontalschnitt wenigstens annähernd die gleiche Fläche haben.

   3.) Mauerstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Dämmeinlage (1) an beiden Stoßfugen (10) des Steins auf derselben Seite der mittleren vertikalen Längsebene endet.

   4J Mauerstein nach einem der vorangehenden Ansprüche,

   dadurch gekennzeichnet, daB die Dämm- £) einlage (1) im Horizontalschnitt symmetrisch zur irittleren vertikalen Querebene des Steins annähernd W- oder M-förmig ist und sich den beiden vertikalen Längsflächen des Steins jeweils gleich weit nähert.

   5.) Mauerstein nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämmeinlage (1) als Verzahnung für den Formschluß in verschiedenen Horizontalrichtungen mehrere Zähne (3) mit zueinander unterschiedlicher Gestalt angeformt sind.

   6.) Mauerstein nach einem der vorangehenden Ansprüche _c dadurch gekennzeichnet, daß die

   ' 25 Schalenteile (2,2') mit der Dämmeinlage (1) durch der Oberbzw, der Unterseite des Steins zugewandte Absätze (4) der Verzahnungen oder andere Vorsprünge bzw. Vertiefungen vertikal formschlüssig verbunden sind.

   7„) Mauerstein nach Anspruch 6_fdadurch gekennzeichnet , daß Absätze (4) an einander entsprechenden Stellen auf verschiedenen Seiten einer vertikalen Symmetrieebene zur Oberseite bzw. zur Unterseite der Dämmeinlage (1) gerichtet sind.

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   8.) Mauerstein nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß die Dämm-

   einlage (1) Wenigstens an den Stoßfugen (10) deä Steins mindestens 1 mm über das benachbarte Steinmaterial vorspringt *

   Ö<) Mauerstein tiääh eihm der Vorangehenden Ansprüche _f dadurch gekennzeichnet/ daß die Stoßfügen (10) auf der einen Seite der mittleren vertikalen Längsöbene als Nut bzw. Feder und auf der anderen Seite als Feder bzw* Nut ausgebildet sind/ so daß die Steine nur in einer gegebenen Lage zusammenpassen.

   10.) Mauerstein nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Verwendung als Eckstein, dadurch gekennzeichnet , daß die Dämmeinlage (16,16') in der einen Stoßfüge in einem Teil einer vertikalen Seitenfläche des Steins an der Stelle endet, wo sich die Dämmeinlage (1) des anstößenden Steins befindet.

   11.) Mauerstein nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß die Dämmeinlage (16,16') annähernd V- oder S-förmig zwischen den beiden zueinander senkrechten Stoßfugen des Ecksteins (13,14) verläuft.